X All-optical flip-flops based on semiconductor technologies



Yüklə 0,55 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə6/18
tarix11.10.2017
ölçüsü0,55 Mb.
#4171
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18

All-optical lip-lops based on semiconductor technologies

355


 

Multi-Quantum Well (MQW) structures with a small-signal gain of 31dB, saturation power 

of 13dBm and Amplified Spontaneous Emission (ASE) noise peak at 1547nm. 

 

1



2



 

Fig. 9. Experimental Setup of the all-optical flip-flop based on SOAs. 



 

-65


-55

-45


-35

-25


-15

-5

5



1545

1550


1555

1560


1565

laser 1


laser 2

CR>40dB

CR=50dB

-16


-14

-12


-10

-8

-6



-4

-2

0



2

4

-55



-50

-45


-40

-35


-30

-25


-20

-15


-10

static switching, in case of external CW light injected into laser 1

P injected (dBm)

P

ou



t (

dB

m



)

 

 



laser 1

laser 2


-16

-14


-12

-10


-8

-6

-4



-2

0

2



4

-55


-50

-45


-40

-35


-30

-25


-20

-15


-10

static switching, in case of external CW light injected into laser 2

P injected (dBm)

P

ou



t (

dB

m



)

 

 



laser 1

laser 2


CR=40dB

CR>40dB

CR>40dB

CR=40dB

CW light injected into ring 1

CW light injected into ring 2

-65


-55

-45


-35

-25


-15

-5

5



1545

1550


1555

1560


1565

laser 1


laser 2

CR>40dB

CR=50dB

-65


-55

-45


-35

-25


-15

-5

5



1545

1550


1555

1560


1565

laser 1


laser 2

CR>40dB

CR=50dB

-16


-14

-12


-10

-8

-6



-4

-2

0



2

4

-55



-50

-45


-40

-35


-30

-25


-20

-15


-10

static switching, in case of external CW light injected into laser 1

P injected (dBm)

P

ou



t (

dB

m



)

 

 



laser 1

laser 2


-16

-14


-12

-10


-8

-6

-4



-2

0

2



4

-55


-50

-45


-40

-35


-30

-25


-20

-15


-10

static switching, in case of external CW light injected into laser 2

P injected (dBm)

P

ou



t (

dB

m



)

 

 



laser 1

laser 2


CR=40dB

CR>40dB

CR>40dB

CR=40dB

CW light injected into ring 1

CW light injected into ring 2

-16


-14

-12


-10

-8

-6



-4

-2

0



2

4

-55



-50

-45


-40

-35


-30

-25


-20

-15


-10

static switching, in case of external CW light injected into laser 1

P injected (dBm)

P

ou



t (

dB

m



)

 

 



laser 1

laser 2


-16

-14


-12

-10


-8

-6

-4



-2

0

2



4

-55


-50

-45


-40

-35


-30

-25


-20

-15


-10

static switching, in case of external CW light injected into laser 2

P injected (dBm)

P

ou



t (

dB

m



)

 

 



laser 1

laser 2


CR=40dB

CR>40dB

CR>40dB

CR=40dB

CW light injected into ring 1

CW light injected into ring 2

 

Fig. 10. Top: optical spectra of the two states; Bottom: output power of lasers versus input 



power injected into cavity 1 ( left) and into cavity 2 (right). 

 

The system can have two states. In “state 1”, light from ring 1 suppresses lasing in ring 2, 



reaching cavity 2 through the 50/50 coupler and saturating the SOA 2 gain. In this state, the 

 

optical  flip-flop  output  1  emits  CW  light  at  wavelength  λ



1

.In  “state  2”  light  from  ring  2 

suppresses  lasing  in  ring  1  (saturating  SOA  1  gain),  and  output  2  emits  CW  light  at 

wavelength λ

2

. To dynamically change state, lasing in the dominant cavity can be switched 



off  by  injecting  external  pulsed  light  with  a  wavelength  different  from  λ

1

  and  λ



2

 



IN

=1554.5nm). In Fig. 10 experimental measurements of the two states optical spectra are 

investigated and a graph of the output power of both the ring lasers, versus the CW input 

power injected into each cavity is reported. The output contrast ratios are higher than 40dB. 

 

0

5



10

15

20



25

30

35



40

45

0



0.5

1

se



t

0

5



10

15

20



25

30

35



40

45

0



0.5

1

re



se

t

0



5

10

15



20

25

30



35

40

45



0

0.5


1

rin


1

0



5

10

15



20

25

30



35

40

45



0

0.5


1

time (us)

rin



2



 

Fig. 11. Experimental results of the all-optical flip-flop output. 

 

(a)


(b)

(c)


(d)

(a)


(b)

(c)


(d)

 

Fig. 12. Measured (a)-(b) and simulated (c)-(d) behavior of the flip-flop output edges. 



 

By injecting two regular sequences of pulses into the set and reset ports, we demonstrate the 

dynamic flip-flop operation shown in Fig. 11. We experimentally observed that the flip-flop 

falling time only depends on the edge time of control pulses (5ns in this section), while the 

rising time is determined by the cavity length and by the length of the fiber between the two 

SOAs. In our setup, each ring has a cavity length of 20m corresponding to a round-trip time 

www.intechopen.com



Yüklə 0,55 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə